UNIVERSIDAD DE OVIEDO

Transcripción

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2 Características generales en el PIC16F877 Ocho canales de conversión. Cinco pines E/S de PORT y los tres de PORTE. Convierte la señal analógica en un número digital de 10 bits. Tensión de referencia seleccionable por software. Puede ser V o la tensión aplicada en los pines R2 y/o R3. Posibilidad de seguir funcionando cuando el PIC está en modo SLEEP. Hay 11 registros asociados a este periférico. efinición de pines de entrada TRIS PORT TRISE - PORTE Manejo de interrupciones INTCON PIE1 PIR1 Control del conversor / CON0 CON1 RESH - RESL UNIVERSI E OVIEO 2

3 Estructura interna R0/N0 R1/N1 R2/N2/V REF- R3/N3/V REF+ R5/N4 RE0/N5 RE1/N6 RE2/N V CHS2:CHS0 PCFG3:PCFG0 Convertidor / V IN (Input Voltage) V REF+ PCFG3:PCFG0 V REF- V SS UNIVERSI E OVIEO 3

4 Registro CON0 (1Fh) CS1 CS0 CHS2 CHS1 CHS0 GO/ONE - ON bit 7-6 CS1:CS0: Selección del reloj para la conversión / 00 = f OSC / 2 01 = f OSC / 8 10 = f OSC / = f RC bit 5-3 CHS2:CHS0: Selección del canal de conversión 000 = Canal = Canal = Canal = Canal = Canal = Canal = Canal = Canal 7 bit 2 GO/ONE: Estado de la conversión Si ON=1: 1 = Conversión en progreso 0 = Conversión finalizada bit 0 ON: Bit de encendido del convertidor / 1 = Módulo / encendido 0 = Módulo / apagado UNIVERSI E OVIEO 4

5 Registro CON1 (9Fh) FM PCFG3 PCFG2 PCFG1 PCFG0 bit 7 FM: Selección de formato del resultado 1 = juste a la derecha 0 = juste a la izquierda bit 3-0 PCFG3:PCFG0: Configuración de las entradas al módulo / PCFG3: PCFG0 N7 RE2 N6 RE1 N5 RE0 N4 R5 N3 R3 N2 R2 N1 R1 N0 R x UNIVERSI E OVIEO 5

6 Registro INTCON (0Bh, 8Bh, 10Bh, 18Bh) GIE PEIE T0IE INTE RBIE T0IF INTF RBIF bit 7 bit 6 GIE: Habilitación global de interrupciones PEIE: Habilitación de interrupciones de periféricos Registro PIE1 (8Ch) PSPIE IE RCIE TXIE SSPIE CCP1IE TMR2IE TMR1IE bit 6 IE: Habilitación de la interrupción del convertidor / Registro PIR1 (0Ch) PSPIF IF RCIF TXIF SSPIF CCP1IF TMR2IF TMR1IF bit 6 IF: Flag de la interrupción del convertidor / 1 = Conversión / completada. 0 = Conversión / aún no completada. UNIVERSI E OVIEO 6

7 Pasos en una conversión / 1. Configurar el módulo /. - efinir entradas analógicas y tensión de referencia. (CON1) - Seleccionar el canal de la conversión. (CON0) - Seleccionar el reloj de la conversión. (CON0) - Encender el módulo /. (CON0) 2. Configurar la interrupción por conversión /. - Bajar el flag IF. (PIR1) - Habilitar la interrupción del convertidor /. (PIE1) - Habilitar las interrupciones de los periféricos. (INTCON) - Habilitar la máscara global de interrupciones. (INTCON) 3. Esperar a que transcurra el tiempo de adquisición. - Tiempo necesario para capturar el valor analógico a convertir. - Los valores típicos del tiempo de adquisición son del orden de 20µs. UNIVERSI E OVIEO 7

8 4. Comenzar la conversión. - Poner a 1 el bit GO/ONE. (CON0) No activar este bit a la vez que se enciende el convertidor / 5. Esperar a que se complete la conversión /. a) Controlando cuándo el bit GO/ONE se pone a 0. b) Esperando a que llegue la interrupción del convertidor. 6. Leer el resultado de la conversión. - isponible en los registros RESH:RESL. - Bajar el flag IF si se están usando interrupciones. 7. Llevar a cabo la siguiente conversión. - Volver al paso 1 ó 2, según convenga. - Espera mínima antes de empezar la siguiente adquisición: 2 T. T : Tiempo necesario para la conversión de un bit. UNIVERSI E OVIEO 8

9 Tiempo de adquisición Tiempo necesario para cargar el condensador de mantenimiento (C HOL ). V R S N X R IC 1K SS R SS V C PIN 5pF I FUGS ±500n C HOL 120pF V SS Máxima impedancia recomendada para la fuente: 10K. En estas condiciones, T CQ 20µs. Mientras no se complete la conversión, no empieza otra adquisición. Esperar T CQ : a) tras una conversión; b) tras seleccionar un nuevo canal; c) tras encender el módulo /. UNIVERSI E OVIEO 9

10 Tiempo de conversión La conversión de 10 bits dura 12 T. T ciclo T T T T T T T T T T T T b9 b8 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 GO/ONE 1 Comienza la conversión Se abre SS (típ. 100ns) Se carga RES Se pone GO/ONE a 0 Se levanta el flag IF C HOL conectado a entrada analógica T configurable en CON0 (reloj de la conversión). T =2 T OSC - T =8 T OSC - T =32 T OSC - T =2µs 6µs (típ. 4µs) Para un funcionamiento correcto se necesita un valor mínimo de T =1,6µs. UNIVERSI E OVIEO 10

11 1 LSb 2 LSb 3 LSb 4 LSb 1021 LSb 1022 LSb 1023 LSb 1024 LSb Función de transferencia La primera transición tiene lugar cuando la tensión analógica de entrada alcanza el valor V REF- + (V REF+ - V REF- )/1024 1LSb. FFh FEh Fh FCh 04h 03h 02h 01h 00h (V REF- ) (V REF+ ) UNIVERSI E OVIEO 11

12 Conversión / en el compilador C de CCS Configuración del módulo conversor / setup_adc (modo); modo: C_OFF (CON0 00h) C_CLOCK_IV_2 (CON0 01h) C_CLOCK_IV_8 (CON0 41h) C_CLOCK_IV_32 (CON0 81h) C_CLOCK_INTERNL (CON0 C1h) UNIVERSI E OVIEO efinición de entradas analógicas setup_adc_ports (valor); valor: NO_NLOGS (CON1 86h) LL_NLOG (CON1 80h) NLOG_R3_REF (CON1 81h) _NLOG (CON1 82h) _NLOG_R3_REF (CON1 83h) R0_R1_R3_NLOG (CON1 84h) R0_R1_NLOG_R3_REF (CON1 85h) 12

13 efinición de entradas analógicas (cont.) setup_adc_ports (valor); valor: NLOG_R3_R2_REF (CON1 88h) NLOG_NOT_RE1_RE2 (CON1 89h) NLOG_NOT_RE1_RE2_REF_R3 (CON1 8h) NLOG_NOT_RE1_RE2_REF_R3_R2 (CON1 8Bh) _NLOG_R3_R2_REF (CON1 8Ch) R0_R1_NLOG_R3_R2_REF (CON1 8h) R0_NLOG (CON1 8Eh) R0_NLOG_R3_R2_REF (CON1 8Fh) set_adc_channel (canal); Selección del canal analógico canal: 0 (N0) 4 (N4) 1 (N1) 5 (N5) 2 (N2) 6 (N6) 3 (N3) 7 (N7) UNIVERSI E OVIEO 13

14 valor = read_adc (); Lectura del resultado valor: Entero de 16 bits según la directiva #device adc= empleada. La influencia de dicha directiva se recoge en la siguiente tabla #device adc=8 adc=10 adc=11 adc=16 8 bits 00-FF x x 0-FF00 10 bits 11 bits 16 bits 00-FF 00-FF 00-FF 0-3FF x x x 0-7FF x 0-FFC0 0-FFE0 0-FFFF El fichero 16f877.h incluye como primera directiva #device PIC16F877. Es necesario incluir información del tipo de conversor /. Por ello los ficheros C que usen este módulo deberán comenzar por #include 16f877.h #device adc=10 UNIVERSI E OVIEO 14

15 Ejemplo setup_adc_ports (_NLOG); setup_adc (C_CLOCK_INTERNL); set_adc_channel (3); delay_us (20); valor = read_adc (); W Banco 1 CON1 W Banco 0 W CON0 W W & W W CON0 W W CON0 W W & W W CON0 W setup_adc (C_OFF); UNIVERSI E OVIEO W CON0 W W & CON0 W GO/ONE 1 Espera a GO/ONE=0 W RESH TEMP W Banco 1 W RESL Banco 0 REGL W Comentario W TEMP REGH W 15

16 Registro CON1 (9Fh) FM PCFG3 0 PCFG2 0 PCFG1 1 PCFG0 0 bit 7 FM: Selección de formato del resultado 1 = juste a la derecha 0 = juste a la izquierda bit 3-0 PCFG3:PCFG0: Configuración de las entradas al módulo / PCFG3: PCFG0 N7 RE2 N6 RE1 N5 RE0 N4 R5 N3 R3 N2 R2 N1 R1 N0 R x UNIVERSI E OVIEO 16

17 Registro CON0 (1Fh) CS1 1 CS0 1 CHS2 0 CHS1 1 CHS0 1 GO/ONE 0 - ON 1 bit 7-6 CS1:CS0: Selección del reloj para la conversión / 00 = f OSC / 2 01 = f OSC / 8 10 = f OSC / = f RC bit 5-3 CHS2:CHS0: Selección del canal de conversión 000 = Canal = Canal = Canal = Canal = Canal = Canal = Canal = Canal 7 bit 2 GO/ONE: Estado de la conversión Si ON=1: 1 = Conversión en progreso 0 = Conversión finalizada bit 0 ON: Bit de encendido del convertidor / 1 = Módulo / encendido 0 = Módulo / apagado UNIVERSI E OVIEO 17

18 El código ensamblador recogido en este ejemplo supone que valor es una variable de tipo long int y que se ha llevado a cabo una conversión / de 10 bits, para lo cual el código C deberá comenzar como se indica: #include "16F877.h" #device C=10 // Selecciona conversión / de 10 bits Si no se incluye la directiva #device C=10, el compilador considera que se debe hacer una conversión / de 8 bits. En este caso, y considerando ahora que valor es una variable de tipo int, el código ensamblador que se genera difiere del visto. setup_acd_ports (_NLOG); valor = read_adc(); W GO/ONE 1 Banco 1 justa resultado Espera GO/ONE=0 CON1 W de conversión W RESH Banco 0 a la izquierda REG W El contenido de valor se obtiene de un solo registro: RESH (ajuste a la izda) UNIVERSI E OVIEO 18